JJF 1637-2017 廉金属热电偶校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1637—2017

廉金属热电偶校准规范

CalibrationSpecificationforBaseMetalThermocouples

2017-09-26发布2018-03-26实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1637—2017

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语

3……………………(1)

补偿导线

3.1……………(1)

概述

4……………………(1)

计量特性

5………………(1)

热电偶的热电动势和温度示值偏差

5.1………………(1)

校准条件

6………………(2)

环境条件

6.1……………(2)

测量标准及其他设备

6.2………………(2)

校准项目和校准方法

7…………………(3)

校准项目

7.1……………(3)

外观检查

7.2……………(3)

校准方法

7.3……………(4)

数据处理

7.4……………(4)

校准结果

8………………(6)

复校时间间隔

9…………(6)

附录热电偶参考校准温度点的选择

A………………(7)

附录热电偶温度示值偏差计算示例

B………………(8)

附录热电偶用补偿导线校准方法

C…………………(10)

附录标准铂铑铂热电偶热电动势计算方法

D10-…………………(12)

附录热电偶校准原始记录参考格式

E………………(14)

附录热电偶校准结果参考格式

F……………………(15)

附录型热电偶热电动势允许偏差表

GK、N、E、J………………(16)

附录型热电偶整百摄氏度点微分热电动势表

HK、N、E、J……(18)

附录热电动势和温度示值偏差测量不确定度评定示例

I…………(19)

Ⅰ

JJF1637—2017

引言

本规范代替工作用廉金属热电偶用于廉金属热电偶的校准

JJG351—1996《》,

工作

。

本次修订是以贵金属廉金属热电偶丝热电动势测量方法

GB/T16701—2010《、》、

热电偶第部分分度表热电偶第部分

GB/T16839.1《1:》、GB/T16839.2《2:

允差工业热电偶等国家标准及温度计量名

》、GB/T30429—2013《》JJF1007—2007《

词术语及定义国家计量校准规范编写规则为基础对

》、JJF1071—2010《》,JJG351—

进行修订本规范与相比除编辑性修改外主要变化如下

1996。JJG351—1996,,:

增加了引言部分

———;

增加了术语部分

———;

增加了引用文件部分

———;

廉金属热电偶的校准温度范围和长度发生了变化

———;

恒温设备技术要求发生了变化

———;

增加了补偿导线的技术要求

———;

删除了新制热电偶校准前的退火工作

———;

增加了标准铂电阻温度计作测量标准的计算公式

———;

更换了原规程中的计算实例

———;

更改了标准铂铑铂热电偶在以上范围内整百摄氏度的热电动势和

———10-300℃,

温度对照表计算方法

;

增加了热电偶补偿导线的校准方法

———;

删除了管式炉炉温温场测试方法及热电偶的分度表

———;

附录部分增加了热电动势和温度示值偏差校准不确定度评定示例

———。

本规范的历次版本发布情况为

:

———JJG351—1996;

———JJG351—1984;

———JJG141—1973。

Ⅱ

JJF1637—2017

廉金属热电偶校准规范

1范围

本规范适用于测量范围长度不小于可拆卸的镍铬镍

-40℃~1200℃,500mm,-

硅型镍铬硅镍硅镁型镍铬铜镍型铁铜镍型廉金属热电

(K)、-(N)、-(E)、-(J)

偶以下简称被校热电偶的校准

()。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

温度计量名词术语及定义

JJF1007—2007

热电偶用补偿导线

GB/T4989—2013

贵金属廉金属热电偶丝热电动势测量方法

GB/T16701—2010、

热电偶第部分分度表

GB/T16839.11:

热电偶第部分允差

GB/T16839.22:

工业热电偶

GB/T30429—2013

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3术语

界定的及以下术语和定义适用于本规范

JJF1007—2007。

补偿导线

3.1extensionorcompensatingcables

一对与被校热电偶配用的导线若与所配用的被校热电偶正确连接就把该被校热

。,

电偶的参考端移至这对导线的输出端

。

4概述

热电偶是两种不同材料的导体基于塞贝克效应制成的温度计通常两种不同材料的

。

导体称为热电偶的两个电极其两个电极的一端焊接在一起形成一个测量端测量时放

,,

置于被测温场中另一端为参考端测量时置于某一恒定温场中

;,。

5计量特性

热电偶的热电动势和温度示值偏差

5.1

热电偶的热电动势表征其热电特性当热电偶参考端为时热电动势与温度的

。0℃,

关系应符合

GB/T16839.1。

在一定的温度范围内被校热电偶的温度示值偏差符合表的要求

,1。

1

JJF1637—2017

表1热电偶允许偏差

级级

名称分度号12

允许偏差及其适用温度范围允许偏差及其适用温度范围

镍铬镍硅热电偶()()

-K-40~+375℃-40~+333℃

±1.5℃±2.5℃

()()

镍铬硅镍硅镁热电偶375~1000℃333~1200℃

tt

-N±0.004·±0.0075·

(-40~+375)℃(-40~+333)℃

镍铬铜镍热电偶±1.5℃±2.5℃

-E

(375~800)℃(333~900)℃

tt

±0.004·±0.0075·

(-40~+375)℃(-40~+333)℃

铁铜镍热电偶±1.5℃±2.5℃

-J

(375~750)℃(333~750)℃

tt

±0.004·±0.0075·

注:以上所有指标不适用于合格性判别,仅供参考。

6校准条件

环境条件

6.1

电测设备工作的环境温度和相对湿度应符合相应规定的要求恒温设备工作的环境

;

应无影响校准的气流扰动和外电磁场的干扰

。

测量标准及其他设备

6.2

测量标准

6.2.1

测量标准见表也可用扩展不确定度满足要求的其他测量标准

2,。

表2测量标准

序号测量标准名称测量范围技术要求备注

级被校热电偶的校

1

标准铂铑铂热电偶以上一等或二等准采用一等标准铂铑

110-300℃10-

铂热电偶

标准铂电阻温度计(-196~二等

2—

+419.527)℃

其他设备见表

6.2.23。

2

JJF1637—2017

表3其他设备

序号设备名称技术要求用途备注

准确度等级不低于级校准级被校热电偶

0.01、1

分辨力不低于时测量热电动势

0.1μV,

准确度等级不低于级校准级被校热电偶

0.02、2

分辨力不低于时测量热电动势

电测仪器1μV,

1—

准确度等级不低于级

0.02、

分辨力不低于测量测量二等标准铂电阻温

0.1mΩ(

标准为二等标准铂电阻温度度计的电阻值

计

)

(-40~+300)℃

在有效工作区域内任意两点

温差不大于

0.1℃

根据不同

以上

300℃的校准温度

恒温设备为管式炉时应配

,范围可选

置均温块,

恒温设备:提供恒定的均匀温场择与其相对

2有效工作区域轴向

30mm应满足该技

内任意两点温差绝对值不大

,术要求的恒

于径向半径不小于

0.5℃;温设备

范围内同一截面任

14mm,

意两点的温差绝对值不大于

0.25℃

各路寄生电势及各路寄生电

多点转换开关切换各路的热电动势

3势之差均不大于—

0.5μV

恒温器深度应不小于可用满足

为参考端提供的恒

参考端恒温器工作区域温度变化为0℃要求的其他

4200mm,温场

设备

(0±0.1)℃

温度范围室温将被校热电偶信号输出

补偿导线:(~70)℃,

5允许偏差端引至参考端恒温器—

:±0.2℃

7校准项目和校准方法

校准项目

7.1

热电偶的热电动势和温度示值偏差

。

外观检查

7.2

目测方法检查热电偶的外观

。

3

JJF1637—2017

被校热电偶电极不应有严重的腐蚀明显缩径粗细不均匀等缺陷

7.2.1,、;

被校热电偶测量端焊接应牢固圆滑无气孔和夹灰等

7.2.2,、。

校准方法

7.3

校准温度点

7.3.1

在被校热电偶测量温度范围内至少校准三个温度点参照附录选取校准温度

,,A

点也可根据客户要求选择其他校准温度点

,。

参考端的连接方法

7.3.2

将剥去绝缘层的铜导线一端与被校热电偶参考端连接置入装有酒精或变压器油的

,

玻璃试管内再均匀地插入参考端恒温器内如果被校热电偶电极信号输出端无法插入

,。

参考端恒温器内可用补偿导线约的一端与其连接另一端与铜导线连接

,(500mm),

后置入装有酒精或变压器油的玻璃试管内再均匀地插入参考端恒温器内标准热电

,,。

偶参考端与铜导线的一端连接后也插入参考端恒温器插入深度均不小于

,。150mm。

铜导线的另一端通过转换开关与电测仪器连接

。

注:

热电偶接上补偿导线整体进行校准,仅限校准级允差热电偶;

12

连接用导线应使用同一卷铜导线。

2

以下温区被校热电偶的校准

7.3.3300℃

采用比较法将被校热电偶与测量标准进行比较

,。

将被校热电偶必要时测量端区套上玻璃保护管与测量标准置于恒温设备中

(,),,

测量标准感温点与被校热电偶测量端置于有效工作区域的同一水平位置插入深度应不

,

小于被校热电偶参考端的连接按的方法操作当测量标准温度偏离

200mm。,7.3.2。

校准温度点以内温度变化每分钟不超过时开始读数读数顺序为

±1℃,0.1℃,:

标被被被被n

→1→2→3→…→

↓

标被被被被n

←1←2←3←…←

每支热电偶的读数不少于次在每一校准温度点的整个读数过程温度的变化不

4,,

得大于

0.2℃。

以上温区被校热电偶的校准

7.3.4300℃

采用比较法将被校热电偶与测量标准进行比较

,。

将标准热电偶套上保护管与套上绝缘瓷珠的被校热电偶用细镍铬丝捆扎成一束

,,

捆扎时将被校热电偶的测量端围绕高铝保护均匀分布一周然后将热电偶束插入管式

。,

炉内的均温块至底部其测量端与标准热电偶的测量端处于同一个径向截面上标准热

,。

电偶处于管式炉轴线位置上热电偶测量端处于炉内最高均匀温区炉口处用绝缘耐火

,,

材料封堵被校热电偶参考端的连接按的方法操作

。7.3.2。

校准应由低温向高温逐点升温进行当测量标准温度偏离校准温度点以内

,±5℃,

温度变化每分钟不超过时开始读数读数顺序按进行每支热电偶的读数

0.2℃。7.3.3,

不少于次在每一校准温度点的整个读数过程温度的变化不得大于

4,,0.5℃。

数据处理

7.4

4

JJF1637—2017

被校热电偶热电动势计算公式

7.4.1:

e被te被S被t校e补

()=+·Δ+(1)

其中t校t校t实

:Δ=-(2)

式中

:

e被t被校热电偶在某校准温度点的热电动势值

()———,mV;

e被被校热电偶在某校准温度点附近测得的热电动势算术平均值

———,,mV;

S被被校热电偶在某校准温度点的微分热电动势

———,mV/℃;

t校校准温度点与实际温度的差值

Δ———